申请/专利权人：国网河北省电力有限公司信息通信分公司;国家电网有限公司

申请日：2021-08-18

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN113766599B

主分类号：H04W40/22

分类号：H04W40/22;H04W84/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2021.12.24#实质审查的生效;2021.12.07#公开

摘要：本发明提供一种管廊无线传感网的中继节点选择的方法、装置及终端。该方法包括：根据管廊无线传感网构建中继节点选择模型；分别初始化中继节点选择模型中的xi,t、和根据xi,t、Ki,t和管廊内中继节点的信息传输性能，更新并根据更新后的确定自适应探索因子；生成随机数，并根据随机数和自适应探索因子的大小关系，基于选择策略确定每个时隙进行信息传输的最优中继节点。本发明能够在管廊环境变化的情况下确定合适的探索因子，然后根据自适应探索因子选择模块进行最优中继节点的选择，即根据自适应探索因子自适应调节选择策略的探索力度，平衡中继节点选择策略中探索和利用之间的关系，实现最大网络周期下的高可靠和能耗最低的通信。

主权项：1.一种管廊无线传感网的中继节点选择的方法，其特征在于，包括：根据管廊无线传感网构建中继节点选择模型；其中所述管廊无线传感网包括：源节点、目标节点以及分别与所述源节点和所述目标节点连接的I个中继节点，I为正整数；所述中继节点选择模型包括：接入时隙模型、任务传输模型、能耗模型以及问题模型；所述接入时隙模型包括：每个时隙为一个传输任务从所述源节点到所述目标节点的传输时间，每个时隙内无线传感网的通信信道状态保持不变，但不同时隙之间无线传感网的通信信道状态随机变化；所述任务传输模型包括：信息从所述源节点传输到所述目标节点的传输时延为 其中，表示在第t个时隙内信息从所述源节点传输到中继节点mi的传输时延，表示在第t个时隙内信息从中继节点mi传输到所述目标节点的传输时延，At表示在第t个时隙内的传输任务，表示在第t个时隙内信息从所述源节点传输到中继节点mi的传输速率，表示在第t个时隙内信息从中继节点mi传输到所述目标节点的传输速率，B表示信道带宽，Pism表示所述源节点到中继节点mi的传输功率；表示所述源节点到中继节点mi的信道增益；σ0表示链路噪声；表示所述源节点到中继节点mi过程中由管廊内部高压电缆及设备造成的电磁干扰；Pimg表示中继节点mi到所述目标节点的传输功率；表示中继节点mi到所述目标节点的信道增益；表示中继节点mi到所述目标节点过程中由管廊内部高压电缆及设备造成的电磁干扰；所述能耗模型包括：在第t个时隙内，信息从所述源节点到所述目标节点的总能耗为 其中，Ei,t表示在第t个时隙内，信息从所述源节点经到中继节点mi所述目标节点的总能耗，Epro表示收发电路的能耗系数；所述问题模型包括： 其中，M表示中继节点的集合，M＝{m1,m2,…,mi,…mI}，T表示时隙的集合，T＝{1,…,t,…T}；分别初始化所述中继节点选择模型中的xi,t、和Ki,t，包括：设置xi,t＝0，在最初的t个时隙内，分别选择所有的中继节点各进行一次信息传输，确定各个中继节点的传输性能，并根据各个中继节点在信息传输过程中消耗的能量，计算得到各个中继节点的平均能耗，得到初始化的并根据计算过程中选择中继节点的次数，初始化Ki,t；其中，xi,t的值为1时表示在第t个时隙内选择中继节点mi，xi,t的值为0时表示在第t个时隙内未选择中继节点mi，t为正整数，表示在第t个时隙内中继节点mi的平均能耗，Ki,t表示到第t个时隙选择中继节点mi的总次数；根据xi,t、Ki,t和管廊内中继节点的信息传输性能，更新并根据更新后的确定自适应探索因子；根据xi,t、Ki,t和管廊内中继节点的信息传输性能，更新包括：根据更新其中，表示在第t-1个时隙内中继节点mi的平均能耗，ki,t-1表示到第t-1个时隙选择中继节点mi的总次数；根据更新后的确定自适应探索因子，包括：根据更新后的的倒数，确定所述源节点对中继节点mi的历史平均奖赏值；根据确定在第t个时隙内所有中继节点的历史平均奖赏值；其中，表示在第t个时隙内所有中继节点的历史平均奖赏值，表示所述历史平均奖赏值，L表示中继选择所进行的次数；根据计算得到自适应探索因子；其中，εt表示自适应探索因子，α表示对数函数底数，且α1；生成随机数，并根据所述随机数和所述自适应探索因子的大小关系，基于选择策略确定每个时隙进行信息传输的最优中继节点，包括：根据确定第t个时隙中进行信息传输的最优中继节点；其中，select表示确定的第t个时隙中的最优中继节点。

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